بررسی آزمایشگاهی الگوی جریان و آبشستگی پیرامون تکیه گاه پل با مقطع مستطیلی در شرایط نصب طوقه

نویسندگان

چکیده

تاکنون مطالعات زیادی در خصوص شناخت مکانیزم آبشستگی اطراف سازه‌های هیدرولیکی به‌خصوص پل‌ها انجام شده و روش‌هایی هم برای کنترل یا کاهش آبشستگی در اطراف آن‌ها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته‌اند. در زمینة آبشستگی اطراف پل‌ها، تمرکز تحقیقات بیشتر بر روی پایه بوده است تا تکیه‌گاه؛ در حالی‌که بررسی آمار موجود بر روی شکست پل‌ها نشان می‌دهد که بیشتر مشکلات، مربوط به تکیه‌گاه بوده و بالطبع هزینه‌های بیشتری نیز در این بخش صرف شده است. یکی از روش‌های کاهش آبشستگی اطراف تکیه‌گاه، استفاده از طوقه است. در تحقیق حاضر، تأثیر ابعاد و تراز نصب طوقه بر کاهش آبشستگی پیرامون تکیه‌گاه مستطیلی مورد بررسی قرار گرفت. هم‌چنین، مؤلفه‌های سه‌بعدی سرعت جریان پیرامون تکیه‌گاه مجهز به طوقه با استفاده از سرعت‌سنج الکترومغناطیس تعیین شدند و برای الگوی جریان مورد استفاده قرار گرفتند.نتایج نشان داد که با افزایش ابعاد طوقه عملکرد آن بهبود می‌یابد؛ همچنین، نتایج حاکی از عملکرد بهتر طوقه‌های زیر بستر نسبت به طوقه‌های روی بستر و بالاتر از بستر است. بر اساس نتایج تحقیق حاضر جریان رو به‌پایین و گرداب‌های ایجاد‌شده از عوامل اصلی آبشستگی پیرامون تکیه‌گاه بوده و طوقه با مهار جریان رو به پایین و مقاوم‌کردن بستر در مقابل گرداب‌های ایجادشده، نقش مؤثری در کاهش آبشستگی پیرامون تکیه‌گاه دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Laboratory investigation of flow pattern and scour around rectangular bridge abutment in case of using collar

نویسندگان [English]

  • hossein Khozeyme nezhad
  • Mehdi Ghomeshi
چکیده [English]

Various studies have been done recently on the mechanism of scour around hydraulic structures, especially bridges. In the case of scour around bridges, researches have had more focus on scour of piers in compare with abutment. While, the review of available information on bridges break indicated the major problems were related to abutment. Therefore, most costs have been spent in this part. One of the methods of scour reduction around the bridge abutment is using collar. In this research the effect of dimensions and position of collar installation were investigated on abutment scour reduction. Results showed that increasing dimensions of collars increased the efficiency of performance. Also, results revealed that the collars located under the bed had better performance than the other collars located on the bed and above it. Following this research, three-dimensional components of velocity were determined with electromagnetic velocimeter around abutment with collar and used for drawing flow pattern. Result showed that down flow and generated vortex were effective parameters on abutment bridge scour and collar had effective role on reduction of scour abutment with controlling down flow and causing resistance in bed against generated vortex.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bridge abutment
  • Collar
  • Flow pattern
  • Rectangular section
  • Scour